Захищаються результати теоретичних та експериментальних досліджень процесу взаємодії пеків з поверхнею вуглецевих наповнювачів щодо управління їхньою якістю як сировини для вуглеграфітової продукції. Аналіз літературних джерел дав можливість побудувати гіпотезу, згідно з якою змочування пеками поверхні наповнювачів є необхідною, але не достатньою умовою отримання міцного пекового композита. У якості методу оцінювання пеків і їхньої взаємодії з вуглецевими наповнювачами вибрано оцінювання міцності напівкоксів пекових композицій. Такий підхід дає достатню характеристику оцінювання взаємодії «наповнювач-зв’язуюче». Для оцінювання адгезійної взаємодії пеків з наповнювачами використовували метод оцінювання спікливості і спікливої здатності за динамікою зміни міцності напівкоксу з пеків з різним вмістом наповнювачів. Застосовано методи електронної та оптичної мікроскопії для вивчення структури поверхні наповнювачів. Проведено випробування на міцність пекококсових композитів з визначення спікливості і спікливої здатності пеків. Встановлено чинники, які впливають на процес утворення міжфазного шару пекової матриці на поверхні наповнювачів. Вперше встановлено, що пекове зв’язуюче в композитах з вуглецевими наповнювачами не утворює безперервний вуглецевий скелет. Показано, що спіклива здатність пеку не може бути абсолютним показником його якості, оскільки вона залежать від активності адгезійної взаємодії пеку з наповнювачем, і, отже, від властивостей останнього. Побудовано статистичні багаточиннокові моделі та проведено оцінювання впливу кожного чинника окремо, а також сукупно на модельований показник або набір показників. Підтверджено теоретичне припущення стосовно того, що показник змочувальної здатності пеку не може бути керуючим (тим більш – відбраковуючим) показником для оцінювання придатності зв’язуючого до виробництва якісних електродів. Змочувальна здатність характеризує лише найпершу стадію виробництва електродів з вуглець-вуглецевих композитів (змішування), не даючи адекватної інформації щодо формування однієї з найважливіших характеристик спеченого композита – механічної міцності, яка у т. ч. визначає електропровідність і витрати готового електрода при застосуванні. Таким чином, підкреслені можливості управління якісними показниками пеків і, як результат, міцностними характеристиками майбутніх виробів з пекококсових композитів.
Матеріали дисертації використовуються у навчальному процесі в Національному технічному університеті «Харківський політехнічний інститут», а також на підприємствах ПРАТ «ЗАПОРІЖКОКС», ПРАТ «АКХЗ», ПрАТ «УКРГРАФІТ».
Ключові слова: кам’яновугільний пек, наповнювач, зв’язуюче, адгезія,
пекококсові композити, міжфазний шар, спікливість, спіклива здатність, пекова матриця.
